请教第26届物理竞赛预赛题~

问题描述：

请教第26届物理竞赛预赛题~
两根不同金属导体制成的长度相等、横截面积相同的圆柱形杆,串联后接在某一直流电源两端.已知杆a的质量小于杆b的质量,杆a金属的摩尔质量小于杆b金属的摩尔质量,杆a的电阻大于杆b的电阻,假设每种金属的每个原子都提供相同数目的自由电子（载流子）.当电流达到稳恒时,若a、b内存在电场,则该电场可视为均匀电场.下面结论中正确的是[]
A．两杆内的电场强度都等于零
B．两杆内的电场强度都不等于零,且a内的场强大于b内的场强
C．两杆内载流子定向运动的速度一定相等
D．a内载流子定向运动的速度一定大于b内载流子定向运动的速度
顺便讲一下通电金属导体内部的场强的公式?有么?
1个回答 分类：物理 2014-11-21

问题解答：

我来补答
答案是B,
根据电势差与场强之间的关系：E = U/L.
因为a的电阻比b大,两者串联,电流相等,分电压与电阻成正比,因此a的电压大于b,
而a、b长度相等,电场E = U/L,因此 a内的场强大于b内的场强.
电场E不等于0,因此选项A错.
对于C和D选项,a的质量和摩尔质量都小于b,因此不能确定a的原子数是否大于b,也就不能确定载流子定向运动的速度是否大于b.
因为电流相等,而 I = Q/t = (ne)/(L/v) = [(m/M)e]/(L/v) = (m/M)*(ev/L)
v = (M/m)*(IL/e),因M/m是否大于1 不能确定,因此不能确定va与vb的大小.
 
 
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